一种区块链交易的溯源系统的制作方法

1.本发明涉及区块链交易技术领域，具体地说，涉及一种区块链交易的溯源系统。


背景技术：

2.区块链是分布式数据存储、p2p网络传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式，其具有去中心化的特点，去中心化指的是区块链中的区块不依赖额外的第三方管理机构或硬件设施，没有中心管制，除了自成一体的区块链本身，通过分布式核算和存储，各个节点实现了信息自我验证、传递和管理。
3.通常区块链内的区块之间的交易，需要形成交易订单，然后通过p2p网络对交易订单进行公布，再通过区块对交易进行验证，只有验证通过才能完成交易，然而验证时需要每个区块都要进行验证，可是参与验证的区块内还含有一次交易未参加的，这样的区块验证的结果并不具有代表性，而且一次交易未参加很容易出现不验证的现象，大大降低验证的效率，又或者有过不良交易的区块参加验证会对验证的结果进行干扰，从而降低验证的质量，而现有的溯源只是对记录进行溯源，保证每笔交易有记录可查，提高交易的安全性，但是溯源无法获取每个区块的具体情况，更不能根据溯源对参加验证的区块进行一个筛选。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种区块链交易的溯源系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种区块链交易的溯源系统，包括交易单元和校验单元，所述校验单元包括订单接收模块和区块校验模块，所述交易单元用于进行各个区块之间的交易，形成交易订单，并通过pp网络将交易订单公布至区块链中的非交易区块，所述订单接收模块用于接收交易单元形成的交易订单，所述区块校验模块用于通过非交易区块对订单接收模块接收的交易订单进行验证，还包括溯源单元，所述区块校验模块在验证前录入非交易区块的数字签名，所述溯源单元根据数字签名对非交易区块进行溯源，形成溯源信息，其中：
6.所述校验单元还包括判断模块，所述判断模块根据溯源信息和区块校验模块验证结果判断订单接收模块接收的交易订单的有效性。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述溯源单元包括数字签名接收模块、签名溯源模块和溯源结果输出模块，所述数字签名接收模块用于接收非交易区块的数字签名，所述签名溯源模块根据数字签名接收模块接收到的数字签名溯源至相应的utxo集合，然后根据utxo集合得到对应区块的历史交易记录，用以分析出数字签名对应区块的真实性，并通过溯源结果输出模块将真实性结果发送至判断模块。
8.作为本技术方案的进一步改进，所述utxo集合用于存储区块的交易信息，并形成历史交易记录，且所述utxo集合内存储的每笔交易订单的输出总量等于区块的输入总量。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述溯源单元还包括区块类型分析模块和交易区
块关联度分析模块，其中：
10.所述区块类型分析模块用于分析非交易区块utxo集合内常用交易订单的类型；
11.所述交易区块关联度分析模块用于分析出交易订单中交易区块utxo集合内含有的非交易区块。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述判断模块采用删除式判断算法，其算法步骤如下：
13.s1.1、接收溯源结果输出模块输出区块的真实性结果；
14.s1.2、获取非交易区块的总量，得：y＝{y1，y2，y3，
…
，y
n
}，其中，y
n
为第n个区块；
15.s1.3、删除真实性结果为非真实的区块，得到：y
′
＝{y
′1，y
′2，y
′3，
…
，y
′
k
}，其中，y
′
k
为删除非真实区块后的第k个区块，k＝n
‑
a，a为删除非真实区块的个数；
16.s1.4、y
′
集合内的区块对订单接收模块接收的交易订单进行验证。
17.作为本技术方案的进一步改进，所述判断模块采用订单类型匹配式判断算法，其算法步骤如下：
18.s2.1、获取交易订单的交易类型；
19.s2.2、获取区块类型分析模块分析出的非交易区块utxo集合内交易订单的类型，得：j＝{j1，j2，j3，
…
j
σ
}，其中，j
σ
为第σ个非交易区块常用交易订单的类型；
20.s2.3、删除与交易订单的交易类型与常用交易订单的类型不同的非交易区块，得到：j
′
＝{j
′1，j
′2，j
′3，
…
，j
′
α
}，其中，j
′
α
为删除后第α个区块；
21.s2.4、j
′
集合内的区块对订单接收模块接收的交易订单进行验证。
22.作为本技术方案的进一步改进，所述常用交易订单的类型包括：
23.utxo集合内交易次数由多至少排名前三的类型；
24.非交易区块最近一次交易订单的类型。
25.作为本技术方案的进一步改进，所述判断模块采用关联度判断算法，其算法步骤如下：
26.s3.1、获取交易区块关联度分析模块(320)分析出的交易订单中交易区块utxo集合内含有的非交易区块，得：l＝{l1，l2，l3，
…
，l
ω
}，其中，l
ω
为第ω个与交易区块utxo集合内含有的区块；
27.s3.2、l集合内的区块对订单接收模块(210)接收的交易订单进行验证。
28.作为本技术方案的进一步改进，对所述订单接收模块接收的交易订单的验证采用阈值式验证算法，其算法公式如下：
[0029][0030]
其中，b为验证同意的区块个数；k为进行验证区块的总数；ξ为验证成功的阈值。
[0031]
作为本技术方案的进一步改进，所述验证成功的阈值设置为1。
[0032]
与现有技术相比，本发明的有益效果：
[0033]
1、该区块链交易的溯源系统中，通过溯源的方式追溯区块的真实性，将有交易风险的区块以及未进行交易过的区块删除，从而避免这两类区块对交易订单验证的干扰，提高验证的效率和验证的质量。
[0034]
2、该区块链交易的溯源系统中，通过交易过同类型订单的区块进行验证，从而规避了一些无价值验证的区块，也减少了验证次数，实现提高验证效率的同时，保证验证的质
量，同时也规避了为产生交易订单区块的验证。
[0035]
2、该区块链交易的溯源系统中，通过与交易区块有过交易记录的区块进行验证，使验证的结果更具有代表性，而且随着系统交易的次数越多，验证的结果就越具有代表性，因为与区块建立过交易的区块越多，能够对其进行评价的区块就越多，这样对交易区块验证的就越全面。
附图说明
[0036]
图1为本发明实施例1的整体单元工作流程示意图；
[0037]
图2为本发明实施例1的校验单元模块流程框图；
[0038]
图3为本发明实施例1的溯源单元模块流程框图；
[0039]
图4为本发明实施例2的含区块类型分析模块的溯源单元模块流程框图；
[0040]
图5为本发明实施例3的含区块关联度分析模块的溯源单元模块流程框图。
[0041]
图中各个标号意义为：
[0042]
100、交易单元；
[0043]
200、校验单元；210、订单接收模块；220、区块校验模块；230、判断模块；
[0044]
300、括溯源单元；310、数字签名接收模块；320、签名溯源模块；330、溯源结果输出模块；340、区块类型分析模块；350、交易区块关联度分析模块。
具体实施方式
[0045]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]
实施例1
[0047]
本发明提供一种区块链交易的溯源系统，请参阅图1和图2所示，包括交易单元100和校验单元200，校验单元200包括订单接收模块210和区块校验模块220，首先交易单元100进行各个区块之间的交易，形成交易订单，并通过p2p网络将交易订单公布至区块链中的非交易区块，这里进行交易的区块为交易区块，而区块链其他没有参与交易的区块为非交易区块，每个区块都是去中心化的，因此在交易区块进行交易时，非交易区块都有审核的权利，且都保存相应的数据形成紧密关系；
[0048]
交易单元100形成交易订单后，订单接收模块210接收交易订单，同时区块校验模块220通过非交易区块对订单接收模块210接收的交易订单进行验证(即审核)，但验证前非交易区块需要通过区块校验模块220录入数字签名，然后区块链交易的溯源系统还包括溯源单元300，溯源单元300根据数字签名对非交易区块进行溯源，形成溯源信息，其中：校验单元200还包括判断模块230，判断模块230根据溯源信息和区块校验模块220验证结果判断订单接收模块210接收的交易订单的有效性。
[0049]
本实施例中，请参阅图3所示，溯源单元300包括数字签名接收模块310、签名溯源模块320和溯源结果输出模块330，数字签名接收模块310用于接收非交易区块的数字签名，签名溯源模块320根据数字签名接收模块310接收到的数字签名溯源至相应的utxo集合，然
后根据utxo集合得到对应区块的历史交易记录，用以分析出数字签名对应区块的真实性，并通过溯源结果输出模块330将真实性结果发送至判断模块230。
[0050]
工作原理：
[0051]
判断模块230采用删除式判断算法，其算法步骤如下：
[0052]
s1.1、接收溯源结果输出模块330输出区块的真实性结果，具体的，utxo集合用于存储区块的交易信息，并形成历史交易记录，且utxo集合内存储的每笔交易订单的输出总量等于区块的输入总量，从而根据每个区块历史交易的记录对其真实性进行分析，当区块没有历史交易记录或者历史交易记录中出现输出总量不等于区块的输入总量时都会认定该区块属于非真实区块，不同的是没有历史交易记录的区块有了交易订单后则会变为真实区块；
[0053]
s1.2、获取非交易区块的总量，得：y＝{y1，y2，y3，
…
，y
n
}，其中，y
n
为第n个区块；
[0054]
s1.3、删除真实性结果为非真实的区块，得到：y
′
＝{y
′1，y
′2，y
′3，
…
，y
′
k
}，其中，y
′
k
为删除非真实区块后的第k个区块，k＝n
‑
a，a为删除非真实区块的个数；
[0055]
s1.4、y
′
集合内的区块对订单接收模块210接收的交易订单进行验证。
[0056]
假设，区块链中有6个区块，其中两个区块在进行交易，此时获取非交易区块的总量，得：y＝{y1，y2，y3，y4}，然后经过溯源后得到y1为非真实区块，此时将y1区块删除，得到：y
′
＝{y
′1，y
′2，y
′3}，y
′1，y
′2，y
′3分别对应区块y2，y3，y4，也就是说删除后对应区块的顺序自动补齐，最后y
′
集合内的区块对两个区块在进行交易的交易订单进行验证，具体采用阈值式验证算法，其算法公式如下：
[0057][0058]
其中，b为验证同意的区块个数；k为进行验证区块的总数；ξ为验证成功的阈值，一般ξ＝1，具体根据区块链的验证需求设置，ξ的值设置的越大，需要同意交易订单的区块就越多，这样交易订单成功的就越困难，因此，验证交易订单有效性的价值就越大，本实施例中验证成功的阈值设置为1，因此y
′1，y
′2，y
′3只要有一个区块不同意或者未回应，则上述两个区块交易的交易订单就无法完成，本实施例通过溯源的方式追溯区块的真实性，将有交易风险的区块以及未进行交易过的区块(即非真实性区块)删除，从而避免这两类区块对交易订单验证的干扰，提高验证的效率和验证的质量。
[0059]
实施例2
[0060]
考虑到在不同类型的交易中，不是该类型的区块很难了解到该类交易订单的具体信息，这样非同类型的区块(即没参加过交易订单同类型交易的区块)验证的价值就比较低，为了进一步提高验证的效率，本实施例公开区块类型分析模块340，请参阅图4所示，溯源单元300还包括区块类型分析模块340，区块类型分析模块340用于分析非交易区块utxo集合内常用交易订单的类型，基于区块类型分析模块340分析的结果，判断模块230采用订单类型匹配式判断算法，其算法步骤如下：
[0061]
s2.1、获取交易订单的交易类型；
[0062]
s2.2、获取区块类型分析模块310分析出的非交易区块utxo集合内交易订单的类型，得：j＝{j1，j2，j3，
…
j
σ
}，其中，j
σ
为第σ个非交易区块常用交易订单的类型，值得说明的是，常用交易订单的类型包括：
[0063]
utxo集合内交易次数由多至少排名前三的类型；
[0064]
非交易区块最近一次交易订单的类型；
[0065]
s2.3、删除与交易订单的交易类型与常用交易订单的类型不同的非交易区块，得到：j
′
＝{j
′1，j
′2，j
′3，
…
，j
′
α
}，其中，j
′
α
为删除后第a个区块；
[0066]
s2.4、j
′
集合内的区块对订单接收模块210接收的交易订单进行验证。
[0067]
工作原理：
[0068]
假设，区块链中含有6个区块，其中两个区块在进行交易，形成的交易订单为建筑类型，值得说明的是，每笔交易订单需要录入交易类型，然后溯源后提取类型即可获取，获取后，获取区块类型分析模块310分析其余四个区块的类型，其中有一个区块utxo集合内交易建筑类型交易订单数位于整个集合内的第一，还有一个区块最近一次交易的就是建筑类型的交易订单，因此得到j
′
＝{j
′1，j
′2}，此时j
′
集合内的区块对订单接收模块210接收的交易订单进行验证，本实施例中验证成功的阈值设置为0.5，因此j
′1，j
′2中只要有一个区块同意，则上述两个区块交易的交易订单就能够完成，通过交易过同类型订单的区块进行验证，从而规避了一些无价值验证的区块，也减少了验证次数，实现提高验证效率的同时，保证验证的质量，同时也规避了为产生交易订单区块的验证。
[0069]
实施例3
[0070]
考虑到未与交易区块交易过的区块，很难了解交易区块的信誉以及能力情况，因此在实施例1和实施例2的基础上，通过不断的交易，每个区块都会存在关联信息，会形成一个关联链，因此本实施例公开交易区块关联度分析模块350，请参阅图5所示，溯源单元300还包括交易区块关联度分析模块350，交易区块关联度分析模块350用于分析出交易订单中交易区块utxo集合内含有的非交易区块。
[0071]
具体的，判断模块230采用关联度判断算法，其算法步骤如下：
[0072]
s3.1、获取交易区块关联度分析模块320分析出的交易订单中交易区块utxo集合内含有的非交易区块，得：l＝{l1，l2，l3，
…
，l
ω
}，其中，l
ω
为第ω个与交易区块utxo集合内含有的区块；
[0073]
s3.2、l集合内的区块对订单接收模块210接收的交易订单进行验证。
[0074]
工作原理：
[0075]
假设，区块链中含有6个区块，其中两个区块在进行交易，经过交易区块关联度分析模块320分析，得到其余四个非交易区块有三个与两个交易区块其中一个或者两个有过交易记录，从而得到l＝{l1，l2，l3}，此时通过l1，l2，l3对正在交易的交易订单进行验证，这样验证的结果更具有代表性，而且随着系统交易的次数越多，验证的结果就越具有代表性，因为与区块建立过交易的区块越多，能够对其进行评价的区块就越多，这样对交易区块验证的就越全面，例如交易区块的能力、信誉度等方面。
[0076]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。